Ανάπτυξη υπολογιστικού εργαλείου υποβοήθησης των παρόχων ενέργειας στην αναγνώριση των ενεργειακά φτωχών νοικοκυριών

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας

Αποθήκευση Μεταδεδομένων RDF για Πύλες Κοινοτήτων Διαδικτύου

An increasing interest in Community Web Portals (corporate, e-marketplace etc.) can be observed over the last few years. The core Portal component is the Knowledge Catalog holding different types of metadata(e.g. cataloguing, content rating,) associated with different types of portal resources (e.g documents, data) that are available to the community members. The Knowledge Catalog supports the organization of the content of the portal in a multitude of ways by employing ontologies and theusari. Fundamental services of a Portal, such as queryning in semantically meaningful way, personalization and integration of heterogeneous sources, are based on the knowledge Catalog. The expected large volume of the knowledge catalog(for instance, the Open Directory Portal of Netscape comprisrs around 180M of Subject Topics and 700M of indexed URLS) makes the management of metadata using database management systems a challenging topic. RDF, a W3C recommendation is by now a standard framework for the description of resources. The topic of this thesis is the representation and the efficient storage of RDF metadata in object-relational database management systems (ORDBMS). Due to the peculiarities of RDF in comparison to conventional data model (e.g. properties are first class objects, optional and multivalued properties, specialization between properties), its representation in ORDBMS is fairly complex. In order to define the semantic constraints which metadata of a community should conform to and to achieve its effective storage, we study the theoretical underpinnings of the problem using the knowledge representation language Telos. Our general model is expressive enough to represent the majority of RDF primitives as well as multiple instantiation. It also considers tha RDF graphs have labels on both nodes and edges, optimizes processing of class/property hierarchies and ensures better query performance. A distinctive feature of our system is the fact that it enables incremental loading of RDF desriptions and schemas, wich is crucial for handling tha large volumes of RDF metadata.Τα τελευταία χρόνια υπάρχει αυξημένο ενδιαφέρον για τις πύλεσ κοινοτήτων διαδικτύου (π.χ. εταιρικές, ηλεκτρονικού εμπορίου). Αναπόσπαστο μέρος μιας πύλης αποτελεί ο κατάλογος γνώσης στον οποίο αποθηκεύονται ποικίλα είδη μεταδεδομένων (π.χ. ταξινόμησης, διαχείρισης, αξιολόγησης περιεχομένου, ασφαλείας κτλ.) για τους πληροφοριακούς πόρους που υπάρχουν στην κοινότητα (π.χ. έγγραφα, δεδομένα). Ο κατάλογος γνώσης υποστηρίζει την οργάνωση του περιεχομένου με διαφορετικούς τρόπους, χρησιμοποιώντας διάφορες οντολογίες και λεξιλόγια διαθέσιμα σε μια κοινότητα. Μέσα σ'αυτό το πλαίσιο οι βασικές λειτουργίες που υποστηρίζονται από μια πύλη είναι επερώτηση των πληροφοριακών πόρων με σημασιολογικά κατανοητό τρόπο, προσαρμογή περιεχομένου στον εκάστοτε χρήστη και ολοκλήρωση ετερογενών πηγών. Ο μεγάλος όγκος του καταλόγου γνώσης (π.χ. Open Directory: 180 Mbytes για κατηγορίες και 700 Mbytes για περιγραφές) καθιστά τη διαχείριση μεταδεδομένω με τη χρήση συστημάτων βάσεων δεδομένων ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον ζήτημα. Ένα πρ'οτυπο που έχει προταθείπρόσφατσα για την περιγραφή πόρων και το οποίο καλύπτει τις ανάγκες μεταδεδομένων για πύλες κοινοτήτων διαδικτύου είναι το RDF. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η αναπαράσταση και αποθήκευση μεταδεδομένων σε συστήματα οντοκεντρικών σχεσιακών βάσεων δεδομένων. Οι ιδιαιτερότητες του RDF σε σχέση με τα παραδοσιακά μοντέλα δεδομένων καθιστούν την αναπαράσταση του σε συστήματα βάσεων δεδομένων αρκετά πολύπλοκη. Προκειμένου να καθορίσουμε τους σημασιολογικούς περιορισμούς που πρέπει να πληρούν τα μεταδεδομένα σε μια κοινότητα διαδικτύου αλλά και για να πετύχουμετην αποτελεσματική αποθήκευση τους μελετούμε μια θεωρητική θεμελίωση του RDF χρησιμοποιώντας την γλώσσα παράστασης γνώσης Telos. Το μοντέλο αναπαράστασης που προτείνουμε υποστηρίζει την εκφραστικότητα και ελευθερία περγραφών που παρέχει το RDF και τη δυνατότητα πολλαπλής ταξινόμησης. Επίσης λαμβάνει υπόψη την ιδιαιτερότητα του RDF γράφου που έχει ετικέτες τόσο στις ακμές όσο και στους κόμβους, παρέχει δυνατότητα βελτιστοποίησης της επεξεργασίας των ιεραρxιών κλάσεων και ιδιοτήτων και συμβάλλει στη δημιουργία αποδοτικών επερωτήσεων. Ένα ιδιαίτερο χαρκτηριστικό του συστήματος που έχει υλοποιηθεί είναι ότι καθιστά δυνατή τη βαθμιαία φόρτωση των δεδομέων RDF και σχημάτων στη βάση, κάτι ιδιαίτερα σημαντικό για μεγάλους όγκους RDF μεταδεδομένων

Benchmarking RDF Schemas for the Semantic Web

Describing web resources using formal knowledge (i.e., creating metadata according to a formal representation of a domain of discourse) is the essence of the next evolution step of the Web, termed the Semantic Web. The W3C's RDF/S (Resource Description Framework/Schema Language) enables the creation and exchange of resource metadata as normal web data. In this paper, we investigate the use of RDFS schemas as a means of knowledge representation and exchange in diverse application domains. In order to reason about the quality of existing RDF schemas, a benchmark serves as the basis of a statistical analysis performed with the aid of VRP, the Validating RDF Parser

Declarative Languages for Querying Portal Catalogs

As data is increasingly captured, aggregated, and digitized worldwide, new types of information systems, such as digital libraries and information (subject) gateways, emerge as core technologies of the 21st-century economy. After a first generation of systems focusing on the accessibility of available information resources, nowadays, high quality information collections are smoothly transformed into Community Web Portals. These Portals provide the means to select, classify and access, in a semantically meaningful and ubiquitous way, diverse information resources in order to develop and maintain specific communities of interests (e.g., professional, trading, etc.) on corporate intranets or the Web. Akey Portal component is the Knowledge Catalog holding descriptive information, i.e., metadata, about the community resources (e.g., sites, documents, data, etc.). Despite the current developments in standards for describing the content and meaning of..

Real-time traffic control using queue estimation from connected vehicle data

Διπλωματική εργασία που υποβλήθηκε στην σχολή ΜΠΔ του Πολ.Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του Διπλώματος Μηχανικού Παραγωγής και Διοίκησης.Περίληψη: Η κυκλοφοριακή συμφόρηση αποτελεί ένα κρίσιμο κοινωνικό πρόβλημα που οδηγεί στην αύξηση των ατυχημάτων, της περιβαλλοντικής ρύπανσης και στην σπατάλη του χρόνου. Στόχος της εργασίας αυτής είναι να ερευνηθεί κατά πόσο η υιοθέτηση της νέας τεχνολογικής τάσης "Internet of things" θα μπορούσε να βελτιώσει τον έλεγχο κυκλοφορίας πραγματικού χρόνου, με την συμμετοχή διασυνδεδεμένων αυτοκινήτων στον ρόλο του αποκλειστικού πληροφοριοδότη της κυκλοφοριακής κατάστασης, αντί για τους συμβατικούς αισθητήρες (φωρατές, ραντάρ, κάμερες κλπ.). Το πρώτο βασικό σημείο αυτής της εργασίας ήταν η εφαρμογή ενός αλγορίθμου που χρησιμοποιεί μια μαθηματική προσέγγιση που επιτυγχάνει την εκτίμηση ουράς σε πραγματικό χρόνο (σε οχήματα) για κάθε δρόμο ενός αστικού οδικού δικτύου, με βάση κάποιες μετρήσεις που παρέχονται από διασυνδεδεμένα οχήματα. Στην συνέχεια, ο αλγόριθμος αυτός ενσωματώθηκε σε δύο στρατηγικές ελέγχου κυκλοφορίας πραγματικού χρόνου στον αποκεντρωμένο αλγόριθμο Max-Pressure και στην κεντρική στρατηγική TUC, ώστε να ερευνηθεί κατά πόσο η πληροφορία από διασυνδεδεμένα αυτοκίνητα μπορεί να θεωρηθεί αξιόπιστη και σε τι βαθμό το ποσοστό διασυνδεδεμένων οχημάτων που υπάρχει σε ένα δίκτυο επηρεάζει αυτή την αξιοπιστία. Για να ληφθούν συμπεράσματα, έγινε χρήση του μικροσκοπικού προσομοιωτή AIMSUN για το αστικό δίκτυο Χανίων. Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων έδειξε ότι η προσέγγιση εκτίμησης οδηγεί σε αξιόπιστη εκτίμηση ουράς για όλα τα ποσοστά διασυνδεδεμένων αυτοκινήτων που ελέγχθηκαν. Επιπλέον, όσον αφορά την επίδοση των στρατηγικών ελέγχου μετά την ενσωμάτωση της προσέγγισης των διασυνδεδεμένων οχημάτων, αποδείχθηκε ότι η στρατηγική TUC θα μπορούσε να λειτουργήσει αποτελεσματικά λαμβάνοντας πληροφορίες από τα συνδεδεμένα οχήματα, ενώ ο αλγόριθμος Max-Pressure, ο οποίος χρησιμοποιεί μετρήσεις χρονικού βήματος ενός δευτερολέπτου, για να λάβει αποφάσεις, δεν μπορεί να λειτουργήσει σωστά για χαμηλό ποσοστό διασυνδεδεμένων οχημάτων λόγω των περιορισμένων πληροφοριών πραγματικού χρόνου.Summarization: Traffic congestion is a critical societal problem that causes an increase in road traffic accidents and environmental pollution as well as waste of time. The aim of this work is to investigate whether the adoption of the new tendency of Internet of things could improve real-time traffic control with the involvement of connected vehicles in the role of the unique detector of the traffic conditions, instead of spot sensors ( e.g loop detectors, radars, video sensors etc.). The first key point of this thesis was the implementation of an algorithm which uses a mathematical approach that achieves realtime queue estimation (in vehicles) in every link of an urban road network, based on connected vehicles measurements. Then, the algorithm was integrated into two real-time traffic control strategies, the Max-Pressure algorithm (decentralized control) and the TUC strategy (centralized control) to investigate whether the information from connected vehicles can be considered reliable; and to what extent the percentage of connected vehicles influences this reliability. In order to draw conclusions, the AIMSUN microscopic simulator was used for the urban network of Chania. Statistical analysis of simulation investigations results showed that the estimation approach leads to reliable queue estimation for all penetration rates tested. Furthermore, as far as it concerns control strategies performance after the integration of connected vehicle approach; it turned out that TUC strategy could work efficiently by taking information from connected vehicles while Max-Pressure algorithm which uses second by second measurements to take second by second decisions cannot work properly for low penetration rates of connected vehicles because of the limited real time information